超高壓對大豆脂肪氧合酶、營養(yǎng)抑制因子和蛋白性質(zhì)的影響.pdf

1、近二十年來超高壓食品加工技術(shù)飛速發(fā)展并逐漸步入產(chǎn)業(yè)化。但是，和其他的新技術(shù)一樣，超高壓技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化突破必須通過建立一個評價其對食品安全、質(zhì)量方面影響的科學(xué)基礎(chǔ)來實現(xiàn)，這樣的定量評價無論是對滿足立法安全需要還是對滿足目前消費者的食品質(zhì)量需求都是必不可少的。大豆富含豐富的蛋白質(zhì)和合理的氨基酸組成，是國際上公認的一種全營養(yǎng)食品。大豆蛋白具有重要的營養(yǎng)價值和理化及功能特性(如凝膠性、乳化性、起泡性等)，所以被作為一種具有加工功能性的食品添加用中

2、間原料而廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)。但大豆中含有多種酶類和一些抗?fàn)I養(yǎng)因子，傳統(tǒng)的熱處理技術(shù)雖然能有效殺死致病微生物和鈍化酶類，但是同樣會導(dǎo)致一些不良的化學(xué)變化從而影響產(chǎn)品的品質(zhì)。本研究的目的是利用新型超高壓加工技術(shù)處理豆?jié){及大豆分離蛋白溶液，初步探討超高壓處理對豆?jié){品質(zhì)、大豆脂肪氧合酶失活、營養(yǎng)抑制因子失活、大豆分離蛋白理化及功能性質(zhì)的影響，為超高壓加工技術(shù)在大豆制品加工中的應(yīng)用、大豆蛋白的改性以及食品安全提供理論參考。
　　 以豆?jié){和

3、脂肪氧合酶粗提液為對象，研究了大豆脂肪氧合酶的超高壓失活動力學(xué)。結(jié)果表明，大豆脂肪氧合酶的超高壓失活是不可逆的并且符合一階反應(yīng)動力學(xué)規(guī)律；在某一恒定的溫度下，脂肪氧合酶的失活速率常數(shù)k隨著超高壓處理壓力的增加而增大，表明增加壓力可以加快脂肪氧合酶失活；在某一恒定的壓力下，脂肪氧合酶的失活速率常數(shù)在10-20℃出現(xiàn)最小值，表明Arrhenius方程不能適用于整個溫度區(qū)間；在中溫區(qū)域(20℃≤T≤60℃)，溫度對脂肪氧合酶失活速率常數(shù)的影響

4、隨著壓力的增加而降低；而脂肪氧合酶失活速率常數(shù)對壓力的敏感性大約在30℃最大。豆?jié){體系中脂肪氧合酶的失活速率常數(shù)要比粗酶提取液中小，但是從動力學(xué)角度來看，體系的不同并沒有影響到脂肪氧合酶超高壓失活的反應(yīng)級數(shù)以及失活速率常數(shù)的溫度敏感性和壓力敏感性。
　　 在此基礎(chǔ)上，采用兩種完全不同的數(shù)學(xué)模型來描述壓力與溫度對脂肪氧合酶超高壓失活速率常數(shù)的影響。結(jié)果表明，不管以Eyring方程為起點建立的經(jīng)驗數(shù)學(xué)模型還是以Hawley提出的熱力

5、學(xué)方程為基礎(chǔ)建立的熱動力學(xué)數(shù)學(xué)模型，都能夠成功地模擬兩個體系中壓力與溫度對大豆脂肪氧合酶超高壓失活速率常數(shù)的影響，但熱動力學(xué)模型要比經(jīng)驗數(shù)學(xué)模型更加精確。
　　 以豆?jié){作為研究對象，研究并優(yōu)化了大豆?fàn)I養(yǎng)抑制因子的超高壓失活條件。同樣的超高壓處理條件下，尿素酶發(fā)生失活的溫度(室溫)低于胰蛋白酶抑制劑(≥40℃)，溫度升高、壓力增大和時間延長有利于營養(yǎng)抑制因子的失活。中心組合旋轉(zhuǎn)設(shè)計優(yōu)化顯示，在所考察的因素中，對尿素酶和胰蛋白酶抑制

6、劑超高壓失活的影響程度從大到小的排序為壓力、時間、溫度；理想的大豆?fàn)I養(yǎng)抑制因子的超高壓失活條件為壓力750MPa。溫度60℃、時間5min。
　　 兩種不同pH緩沖溶液體系中超高壓處理對大豆分離蛋白理化及功能性質(zhì)的研究發(fā)現(xiàn)，pH3.0的Gly-HCl緩沖溶液中超高壓處理提高大豆分離蛋白溶解度的程度顯著大于pH8.0的Tris-HCl緩沖溶液。游離巰基含量和蛋白質(zhì)表面疏水性的測定結(jié)果表明，壓力處理很可能導(dǎo)致了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的展開、內(nèi)部

7、疏水基團的暴露以及新的二硫鍵的形成。超高壓處理前后大豆分離蛋白的體積排阻高效液相、動態(tài)光散射技術(shù)和凝膠電泳分析發(fā)現(xiàn)，在pH3.0的Gly-HCl緩沖溶液中超高壓處理使大豆分離蛋白(包括不溶部分)發(fā)生結(jié)構(gòu)重組，形成可溶性大分子聚集體；在pH8.0的Tris-HCl緩沖溶液中超高壓處理可能造成了可溶性大分子聚集體的解聚。這些現(xiàn)象說明，由于在不同pH緩沖溶液中大豆分離蛋白的存在形式不同，可能造成了其在超高壓處理過程中產(chǎn)生不同的結(jié)構(gòu)變化。超高壓

8、處理可以改善大豆分離蛋白的乳化性能和起泡性能，這種改善作用在pH3.0Gly-HCl緩沖溶液中得到顯著體現(xiàn)，這是因為超高壓處理不但顯著提高了酸性條件下大豆分離蛋白的溶解度，而且還使其表面疏水性得到顯著的提高。超高壓能夠誘導(dǎo)一定濃度的大豆分離蛋白溶液形成凝膠。與處理時間以及溫度相比，壓力的變化對凝膠質(zhì)構(gòu)性質(zhì)的影響最大。凝膠的硬度隨著壓力的增加、溫度的升高以及處理時間的延長而增大。12%大豆分離蛋白溶液在20℃、700MPa條件下處理15m

9、in后所形成的凝膠，其硬度已經(jīng)超過了常壓下85℃熱處理20min后形成的熱凝膠的硬度值。
　　 未處理、熱處理和超高壓處理豆?jié){的理化、風(fēng)味、色澤和流變等性質(zhì)比較表明，超高壓處理和熱處理不影響豆?jié){的pH值和電導(dǎo)率；熱處理提高了豆?jié){的表觀粘度，這是豆?jié){中蛋白質(zhì)的熱聚集效應(yīng)造成的；熱處理和超高壓處理對豆?jié){色澤影響較??；超高壓處理降低豆?jié){中已生成揮發(fā)性風(fēng)味成分的效果甚微，打漿前的超高壓處理可有效降低豆腥味；超高壓處理和熱處理不影響豆?jié){中